DE202015103553U1 - Wheel suspension for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Radaufhängung (1) für ein Kraftfahrzeug, wenigstens aufweisend – einen Radträger (2), der eine Drehachse (8) für ein Rad (3) definiert, – eine Feder (5), – einen Stoßdämpfer (4), wobei die Feder (5) und der Stoßdämpfer (4) den Radträger (2) wenigstens indirekt mit einem Fahrzeugaufbau verbinden und bezüglich der Drehachse (8) auf entlang der X-Achse (X) des Kraftfahrzeugs gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftwirkungslinie (10.1, 10.2, 10.3, 10.4) der Feder (5) von einer Mittellinie (7) der Feder (5) abweicht.Wheel suspension (1) for a motor vehicle, comprising at least - a wheel carrier (2) defining an axis of rotation (8) for a wheel (3), - a spring (5), - a shock absorber (4), wherein the spring (5 ) and the shock absorber (4) at least indirectly connect the wheel carrier (2) with a vehicle body and with respect to the axis of rotation (8) on opposite sides along the X-axis (X) of the motor vehicle, characterized in that a force line of action (10.1, 10.2, 10.3, 10.4) of the spring (5) deviates from a center line (7) of the spring (5).
Description
Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a wheel suspension for a motor vehicle having the features of the preamble of
Bei modernen Kraftfahrzeugen sind sämtliche Räder über eine Federung mit der Karosserie bzw. dem Chassis des Fahrzeugs verbunden. Das jeweilige Rad sowie ein dieses aufnehmender Radträger sind hierbei Teil der ungefederten Masse, die mehr oder weniger dem Höhenverlauf der jeweiligen Fahrfläche folgt, während Karosserie und Chassis Teile der gefederten Masse bilden, die zumindest weitgehend von plötzlichen Bewegungen der ungefederten Masse entkoppelt sein soll. Im Stand der Technik sind verschiedene Formen von Federn bekannt. Bei heutigen Fahrzeugen kommen vor allen Dingen entweder Schraubenfedern (zum Beispiel aus Stahl) oder pneumatische Federn zum Einsatz. Die Wirkung der Federn wird ergänzt durch Stoßdämpfer, die die Energie der Bewegung zwischen gefederter und ungefederter Masse in Wärme umwandeln und so ein unerwünschtes Schwingungsverhalten unterbinden. Da die Bewegung der gefederten Masse gegenüber der ungefederten Masse überwiegend senkrecht ist, sind normalerweise auch Federn und Stoßdämpfer im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet. Daneben ist der Radträger mit mehr oder weniger waagerecht verlaufenden Lenkern (z. B. Querlenker oder Längslenker) mit dem Chassis verbunden. Neben Radaufhängungen, bei denen die Feder zumindest indirekt mit dem Radträger verbunden ist, sind auch solche Bauformen bekannt, bei denen die Feder an einem Lenker angreift. Gleiches gilt bezüglich des Stoßdämpfers.In modern motor vehicles, all wheels are connected via a suspension with the body or the chassis of the vehicle. The respective wheel and a wheel carrier receiving this are part of the unsprung mass, which follows more or less the height profile of the respective running surface, while body and chassis form parts of the sprung mass, which should be at least largely decoupled from sudden movements of the unsprung mass. Various forms of springs are known in the art. In today's vehicles, above all, either coil springs (for example made of steel) or pneumatic springs are used. The effect of the springs is complemented by shock absorbers, which convert the energy of the movement between sprung and unsprung mass into heat and thus prevent unwanted vibration behavior. Since the motion of the sprung mass with respect to the unsprung mass is predominantly vertical, normally also springs and shock absorbers are oriented substantially vertically. In addition, the wheel carrier is connected to the chassis with more or less horizontally extending arms (eg wishbone or trailing arm). In addition to suspensions in which the spring is at least indirectly connected to the wheel, such designs are known in which the spring acts on a handlebar. The same applies to the shock absorber.
Bei einem Typ von Radaufhängungssystemen, der insbesondere bei Heck- oder Allradantrieben eingesetzt wird, ist ein Stoßdämpfer (bezüglich der X-Achse des Fahrzeugs) vor der Antriebswelle angeordnet und die Feder hinter der Antriebswelle bzw. umgekehrt, d. h. Feder und Stoßdämpfer befinden sich bezüglich der X-Achse, d. h. der Längsachse, auf gegenüberliegenden Seiten der Antriebswelle. Sowohl die Feder als auch der Stoßdämpfer sind hierbei mit dem Radträger verbunden. Ein Problem, das sich hierbei stellt, ist die Einstellung des Schwingungsverhaltens des Radträgers um die Querachse (Y-Achse) des Fahrzeugs. Dieses wird normalerweise durch die Federkraft, die Position der Feder, die Dämpferkraft sowie die Position des Dämpfers beeinflusst. Allerdings lassen sich die Feder- und Dämpferkräfte nur begrenzt variieren, da diese unter anderem durch Aspekte der Fahrsicherheit sowie des Fahrkomforts bestimmt werden. Auch die Positionen von Feder und Dämpfer, genauer gesagt, deren Abstände von der Drehachse des Rades, lassen sich aus konstruktiven Gründen oft kaum variieren.In one type of suspension system used particularly in rear-wheel or all-wheel drives, a shock absorber (with respect to the vehicle's X-axis) is located in front of the drive shaft and the spring is behind the drive shaft, or vice versa; H. Spring and shock absorbers are with respect to the X-axis, d. H. the longitudinal axis, on opposite sides of the drive shaft. Both the spring and the shock absorber are connected to the wheel carrier. A problem that arises here is the adjustment of the vibration behavior of the wheel carrier about the transverse axis (Y-axis) of the vehicle. This is usually influenced by the spring force, the position of the spring, the damper force and the position of the damper. However, the spring and damper forces can vary only to a limited extent, as they are determined inter alia by aspects of driving safety and driving comfort. The positions of spring and damper, more precisely, their distances from the axis of rotation of the wheel, can often vary for structural reasons hardly.
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Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Entwicklung einer Radaufhängung mit verbessertem Schwingungsverhalten des Radträgers um die Y-Achse des Fahrzeugs noch Raum für Verbesserungen.In view of the prior art presented, the development of a wheel suspension with improved vibration behavior of the wheel carrier around the Y-axis of the vehicle still offers room for improvement.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängung zur Verfügung zu stellen, bei der das Drehschwingungsverhalten des Radträgers bezüglich der Y-Achse des Fahrzeugs optimiert ist.The invention has for its object to provide a suspension available in which the torsional vibration behavior of the wheel carrier is optimized with respect to the Y-axis of the vehicle.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Radaufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen.According to the invention the object is achieved by a suspension with the features of
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be noted that the features listed in the following description as well as measures in any technically meaningful way can be combined with each other and show other embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.
Durch die Erfindung wird eine Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt. Als Kraftfahrzeuge kommen hierbei insbesondere PKW oder LKW in Frage. Es kann sich um die Radaufhängung eines Vorderrades oder Hinterrades handeln. Insbesondere kann es die Radaufhängung eines angetriebenen Hinterrades sein. Die Radaufhängung umfasst einen Radträger, der eine Drehachse für ein Rad definiert, eine Feder sowie einen Stoßdämpfer. Der Radträger oder Achsschenkel ist in bekannter Weise dazu vorgesehen, das Rad aufzunehmen, das somit in eingebautem Zustand bezüglich desselben drehbar gelagert ist. Die Feder dient zur Entkopplung der gefederten Masse des Fahrzeugs, also in der Regel der Karosserie und des Chassis, von der ungefederten Masse, deren Teil der Radträger ist. Sie kann prinzipiell jede Bauform annehmen, die im Stand der Technik bekannt ist. Der Stoßdämpfer dient in bekannter Weise dazu, Schwingungen der gefederten Masse gegen die ungefederte Masse zu dämpfen. Auch er kann grundsätzlich jede im Stand der Technik bekannte Bauform annehmen, bspw. kann er als hydraulischer Stoßdämpfer ausgebildet sein.The invention provides a wheel suspension for a motor vehicle. As motor vehicles in particular car or truck come into question. It may be the suspension of a front or rear wheel. In particular, it may be the suspension of a driven rear wheel. The suspension comprises a wheel carrier which defines an axis of rotation for a wheel, a spring and a shock absorber. The wheel carrier or stub axle is provided in a known manner to receive the wheel, which is thus rotatably mounted in the installed state with respect to the same. The spring is used to decouple the sprung mass of the vehicle, so usually the body and the chassis of the unsprung mass, part of which is the wheel carrier. It can in principle assume any design that is known in the art. The shock absorber is used in a known manner to dampen vibrations of the sprung mass against the unsprung mass. He also can basically assume any known in the prior art design, for example. It may be designed as a hydraulic shock absorber.
Die Feder und der Stoßdämpfer verbinden den Radträger wenigstens indirekt mit einem Fahrzeugaufbau. „Fahrzeugaufbau" dient hier als Sammelbegriff für die Karosserie, das Chassis sowie ggf. einen Hilfsrahmen. All diese Komponenten sind der gefederten Masse zuzurechnen. Die Verbindung kann jeweils direkt oder indirekt, also unter Zwischenschaltung wenigstens eines weiteren Bauteils, gegeben sein. Die genannten Verbindungen können derart gegeben sein, dass sich die Feder am Fahrzeugaufbau bzw. am Radträger abstützt und dort im Betriebszustand durch Ihre Vorspannung gehalten wird, wobei sie z. B. in einer Art Federteller aufgenommen ist, der seinerseits am Fahrzeugaufbau bzw. am Radträger befestigt ist. Die Verbindung kann somit indirekt durch eine zwischengeschaltete Federaufnahme (z. B. Federteller) gegeben sein. Es ist auch möglich, dass die Feder und/oder der Stoßdämpfer am Fahrzeugaufbau bzw. am Radträger gelenkig gelagert sind, so dass eine gewisse Schwenkbewegung möglich ist. Insbesondere ist es denkbar, dass die Feder und/oder der Stoßdämpfer nicht am Radträger selbst, sondern an einem Lenker (Längslenker, Querlenker etc.) angreifen, der seinerseits mit dem Radträger verbunden ist.The spring and the shock absorber connect the wheel carrier at least indirectly to a vehicle body. "Vehicle body" here serves as a collective term for the body, the chassis and possibly a subframe.All of these components are attributable to the sprung mass.The connection can be in each case directly or indirectly, ie with the interposition of at least one other component, given the connections can be given such that the spring is supported on the vehicle body or on the wheel and is held there in the operating state by your bias, for example, it is received in a kind of spring plate, which in turn is attached to the vehicle body or on the wheel. The connection can thus be provided indirectly by an intermediate spring receptacle (eg spring plate) It is also possible for the spring and / or the shock absorber to be articulated on the vehicle body or on the wheel carrier, so that a certain pivoting movement is possible. In particular, it is conceivable that the spring and / or the shock absorber sel sel on the wheel But on a handlebar (trailing arm, wishbone, etc.) attack, which in turn is connected to the wheel carrier.
In jedem Fall sind die Feder und der Stoßdämpfer bezüglich der Raddrehachse auf entlang der X-Achse des Kraftfahrzeugs gegenüberliegenden Seiten angeordnet. D. h. entweder ist der Stoßdämpfer entlang der X-Achse vor der Raddrehachse angeordnet und die Feder hinter der Raddrehachse oder aber der Stoßdämpfer ist hinter der Raddrehachse angeordnet und die Feder vor der Raddrehachse. Hierbei bewirken die durch Feder und Stoßdämpfer auf den Radträger wirkenden Kräfte Drehmomente bezüglich der Drehachse des Rades, die im Allgemeinen zu einer (begrenzten) Drehung des Radträgers bezüglich dieser Drehachse führen können.In any case, the spring and the shock absorber are arranged with respect to the wheel rotation axis on opposite sides along the X-axis of the motor vehicle. Ie. either the shock absorber along the X-axis is arranged in front of the wheel axis of rotation and the spring behind the Raddrehachse or the shock absorber is located behind the Raddrehachse and the spring in front of the Raddrehachse. In this case, the forces acting on the wheel carrier by spring and shock absorbers cause torques with respect to the axis of rotation of the wheel, which can generally lead to a (limited) rotation of the wheel carrier with respect to this axis of rotation.
Erfindungsgemäß weicht eine Kraftwirkungslinie der Feder von einer Mittellinie der Feder ab. D. h. im Allgemeinen kann die Kraftwirkungslinie gegenüber der Mittellinie verschoben und/oder geneigt sein. Die Mittellinie bzw. Federmittellinie entspricht bei einer zylindrischen Schraubenfeder der Zylinderachse. Bei nicht-zylindrischen Federn, bei denen z. B. die einzelnen Windungen unterschiedliche Durchmesser aufweisen und/oder zueinander versetzt sind, wird normalerweise eine Art Mittelpunkt jeder einzelnen Windung konstruiert und die genannten Mittelpunkte werden durch eine gedachte Linie verbunden, die dann die Mittellinie bildet. Während die Mittellinie im unbelasteten Zustand ggf. gekrümmt sein kann, sind im Stand der Technik bekannte Federn normalerweise so konstruiert, dass sich im unbelasteten Zustand eine gerade Mittellinie gibt. Die Erfindung ist allerdings ausdrücklich nicht auf Schraubenfedern beschränkt, sondern es können auch andere Federtypen wie bspw. pneumatische Federn eingesetzt werden.According to the invention, a force line of action of the spring deviates from a center line of the spring. Ie. In general, the force line of action may be shifted and / or inclined with respect to the center line. The center line or spring center line corresponds with a cylindrical coil spring of the cylinder axis. For non-cylindrical springs, in which z. For example, if the individual coils have different diameters and / or are offset from one another, a kind of center of each individual coil is normally constructed and said centers are connected by an imaginary line which then forms the center line. While the center line in the unloaded state may possibly be curved, springs known in the prior art are normally designed such that a straight center line exists in the unloaded state. However, the invention is expressly not limited to coil springs, but it can also other types of springs such as pneumatic springs are used.
Bei einer Kraftwirkungslinie, die wie geschildert von der Mittellinie abweicht, ist es möglich, eine Veränderung des durch die Feder erzeugten Drehmoments zu erreichen, ohne die Einbauposition oder Dimensionierung der Feder zu verändern. Es ändert sich somit zum einen das statische Drehmoment, das der Radträger durch die Feder erfährt. Unter dynamischen Gesichtspunkten wird allerdings auch das Schwingungsverhalten des Radträgers beeinflusst. Im geschilderten Aufhängungssystem üben der Stoßdämpfer einerseits und die Feder andererseits Kräfte auf den Radträger aus, die zu Drehmomenten führen. Diese beeinflussen wiederum das Schwingungsverhalten und insbesondere die Resonanzfrequenz (bzw. Eigenfrequenz) des Radträgers hinsichtlich einer Drehschwingung um die Drehachse des Rades. Somit ist es möglich, die Resonanzfrequenz zu verändern, in dem lediglich eine Feder mit einer anderen Kraftwirkungslinie eingesetzt wird. Hierdurch ist eine wesentlich bessere Abstimmung möglich als bspw. durch eine Positionsveränderung der Feder. Wie bereits angedeutet, sind einer solchen Positionsveränderung auch aus konstruktiven Gründen oft Grenzen gesetzt, die somit auch hinsichtlich der Beeinflussung des Drehmoments bestehen. Mit der geschilderten abweichenden Kraftwirkungslinie können diese Beschränkungen überwunden werden.With a force action line deviating from the center line as described, it is possible to achieve a change in the torque generated by the spring without changing the installation position or dimensioning of the spring. Thus, on the one hand, the static torque which the wheel carrier experiences through the spring changes. From a dynamic point of view, however, the vibration behavior of the wheel carrier is also influenced. In the described suspension system, the shock absorber on the one hand and the spring on the other hand exert forces on the wheel, which lead to torques. These in turn affect the vibration behavior and in particular the resonance frequency (or natural frequency) of the wheel carrier with respect to a torsional vibration about the axis of rotation of the wheel. Thus, it is possible to change the resonant frequency by using only one spring with a different force line of action. As a result, a much better tuning is possible than, for example, by a change in position of the spring. As already indicated, such a change in position is also often set for design reasons, which thus also exist with regard to the influence of the torque. With the described deviating force line of action, these limitations can be overcome.
Im Allgemeinen berechnet sich das durch die Feder verursachte Drehmoment als
Hierbei ist M das Drehmoment, F die durch die Feder verursachte Kraft, r der Abstand des Ansatzpunktes der Kraft von der Drehachse und α der Winkel zwischen F und r. Wie aus obiger Gleichung hervorgeht, zählt für den Betrag des Drehmoments nur diejenige Kraftkomponente, die senkrecht zum Abstandsvektor verläuft bzw. nur diejenige Komponente des Abstandsvektors, die senkrecht zur Kraft verläuft. Wie nachfolgend noch erläutert wird, können durch die Abweichung der Kraftwirkungslinie zum einen der Abstand r, zum anderen aber auch der Winkel α verändert werden. Beides beeinflusst das Drehmoment.Here, M is the torque, F is the force caused by the spring, r is the distance of the point of application of the force from the axis of rotation and α is the angle between F and r. As can be seen from the above equation, only the component of force which is perpendicular to the distance vector or only that component of the distance vector which is perpendicular to the force counts for the magnitude of the torque. As will be explained below, by the deviation of the force line of action on the one hand, the distance r, on the other hand, but also the angle α can be changed. Both influence the torque.
Wenngleich es denkbar ist, dass die Feder und/oder der Stoßdämpfer sich bspw. an einem Lenker abstützen, der wiederum mit dem Radträger verbunden ist, ist es bevorzugt, dass die Feder und der Stoßdämpfer sich am Radträger abstützen. Auch hier kann das Abstützen wiederum über ein zwischengeschaltetes Aufnahmeelement wie einen Federteller gegeben sein.Although it is conceivable that the spring and / or the shock absorber, for example, on a Supporting the handlebar, which in turn is connected to the wheel carrier, it is preferred that the spring and the shock absorber are supported on the wheel carrier. Again, the support can be given in turn via an intermediate receiving element such as a spring plate.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Kraftwirkungslinie bezüglich der Mittellinie entlang der X-Achse verlagert. Das heißt, die Position der Kraftwirkungslinie entlang der Längsachse des Fahrzeugs weicht von der Position der Mittellinie ab, während ggf. die Ausrichtung der Kraftwirkungslinie parallel zur Mittellinie bleibt. Dies hat im Vergleich zu einer Feder mit zentral liegender Kraftwirkungslinie die Konsequenz, dass sich der Abstand des Ansatzpunktes der Kraft von der Raddrehachse verändert. Somit verändert sich in entsprechender Weise das Drehmoment (unter der Voraussetzung, dass der Betrag der Kraft gleich bleibt). In einem Fall kann die Kraftwirkungslinie weiter von der Raddrehachse entfernt sein als die Mittellinie, womit sich der Hebelarm und somit das Drehmoment vergrößern. In einem anderen Fall liegt die Kraftwirkungslinie näher an der Raddrehachse als die Mittellinie, womit sich der Hebelarm und somit das Drehmoment verringern.According to one embodiment, the force action line is displaced with respect to the center line along the X-axis. That is, the position of the line of force of action along the longitudinal axis of the vehicle deviates from the position of the center line, while possibly the alignment of the force line of action remains parallel to the center line. This has the consequence, in comparison to a spring with a central force line of action, that the distance of the point of application of the force from the wheel axis of rotation changes. Thus, the torque changes correspondingly (assuming that the amount of force remains the same). In one case, the force line of action may be farther from the wheel axis of rotation than the center line, increasing the lever arm and thus the torque. In another case, the force line of action is closer to the wheel axis of rotation than the center line, reducing the lever arm and thus the torque.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Kraftwirkungslinie bezüglich der Mittellinie in der X-Z-Ebene gekippt bzw. geneigt. Anders ausgedrückt, die Projektion der Kraftwirkungslinie auf die X-Z-Ebene verläuft im Winkel zur Projektion der Mittellinie. Mathematisch kann dies auch als Drehung um die Y-Achse aufgefasst werden. Auch dies wirkt sich auf das durch die Feder erzeugte Drehmoment bezüglich der Drehachse aus. Hierbei ergibt sich einerseits verglichen mit einer Feder, bei der die Kraftwirkungslinie mit der Mittellinie zusammenfällt, ein veränderter Hebelarm, andererseits verändert sich auch der Winkel zwischen Hebelarm und Hebelkraft. Letzteres kann sogar dazu führen, dass sich das Drehmoment vergrößert, obwohl der Hebelarm sich verkürzt. Ist bspw. bei einer Feder, die unterhalb der Raddrehachse am Radträger ansetzt, die Kraftwirkungslinie so gekippt, dass ihr oberes Ende von der Drehachse fort geneigt ist, kann sich ihr unteres Ende, an dem die Kraft auf den Radträger wirkt, der Drehachse annähern, was für ein geringeres Drehmoment spräche. Allerdings wird gleichzeitig der Winkel zwischen Kraft und Hebelarm (d. h. Abstandsvektor von der Drehachse) weniger spitz, so dass sich insgesamt tatsächlich ein größeres Drehmoment ergibt. Entsprechend umgekehrt ergibt sich trotz längerem Hebelarm hier bei einer Kraftwirkungslinie, die zur Drehachse hin geneigt ist, ein geringeres Drehmoment. Diese Überlegungen gelten so natürlich nur für den Fall, dass die Feder unterhalb der Raddrehachse ansetzt; bei auf Höhe oder oberhalb der Drehachse ansetzenden Federn gelten andere Verhältnisse, die hier nicht im Detail diskutiert werden sollen.According to a further embodiment, the force action line is tilted or inclined with respect to the center line in the X-Z plane. In other words, the projection of the force action line on the X-Z plane is at an angle to the projection of the center line. Mathematically, this can also be understood as rotation about the Y-axis. This also affects the torque generated by the spring with respect to the axis of rotation. This results on the one hand compared with a spring in which the force line of action coincides with the center line, a modified lever arm, on the other hand, the angle between the lever arm and leverage changes. The latter may even cause the torque to increase, although the lever arm shortens. If, for example, in the case of a spring which attaches to the wheel carrier below the wheel rotation axis, the force action line is tilted so that its upper end is inclined away from the axis of rotation, its lower end, on which the force acts on the wheel carrier, can approach the axis of rotation, what a lower torque speak. However, at the same time, the angle between the force and the lever arm (i.e., the distance vector from the axis of rotation) becomes less acute, so that, in total, a larger torque actually results. Correspondingly, conversely, despite a longer lever arm, a lower torque results here in a force action line which is inclined towards the axis of rotation. These considerations apply of course only in the event that the spring attaches below the Raddrehachse; in the case of springs which act at height or above the axis of rotation, other conditions apply, which will not be discussed in detail here.
Während hinsichtlich der Einstellung des Drehmoments eine geneigte Kraftwirkungslinie eine ähnliche Einstellung ermöglicht wie eine verlagerte Kraftwirkungslinie, führt eine Schrägstellung dazu, dass sich eine Kraftkomponente entlang der X-Achse verändert. Je nach Ausgestaltung der sonstigen Komponenten der Radaufhängung kann dies ein erwünschter Effekt sein oder aber ein Effekt, den man vermeiden möchte.While in terms of torque adjustment, a sloped force line of action allows a similar adjustment to a displaced force line of action, skewing will cause a component of force to vary along the X axis. Depending on the configuration of the other components of the suspension, this can be a desired effect or an effect that you want to avoid.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Kraftwirkungslinie im Prinzip gleichzeitig in X-Richtung versetzt und in der X-Z-Ebene geneigt sein kann.It should be noted that the force line of action may in principle be offset simultaneously in the X direction and inclined in the X-Z plane.
Die oben geschilderten Ausgestaltungen, d. h. die Verschiebung und die Neigung, betreffen Lageabweichungen innerhalb der X-Z-Ebene. Wenngleich dies erfindungsgemäß nicht notwendig ist, kann dies mit anderen Lageabweichungen außerhalb der X-Z-Ebene einhergehen. So könnte bspw. die Kraftwirkungslinie zusätzlich auch entlang der Y-Achse verschoben sein oder innerhalb der Y-Z-Ebene gegenüber der Mittellinie geneigt sein.The above-described embodiments, d. H. the displacement and tilt affect positional deviations within the X-Z plane. Although this is not necessary according to the invention, this may be accompanied by other positional deviations outside the X-Z plane. Thus, for example, the force action line could additionally be displaced along the Y-axis or tilted within the Y-Z plane with respect to the center line.
Gemäß einer Ausgestaltung sind ein unteres Ende der Feder und/oder ein unteres Ende des Stoßdämpfers entlang der Z-Achse auf Höhe einer Einbauposition des Rades angeordnet ist. Anders ausgedrückt, das entsprechende untere Ende ist neben der Einbauposition des Rades angeordnet. Es ist also somit tief positioniert. Hierdurch kann zum einen eine relativ lange Feder verwendet werden. Dies bedeutet, dass der im Betriebszustand maximal mögliche Federweg im Verhältnis zur Gesamtlänge der Feder kleiner ist. Insbesondere ist es hierbei leichter zu verhindern, dass die Feder im Betriebszustand vollständig komprimiert wird. Auch bei einem Stoßdämpfer kann es vorteilhaft sein, wenn für diesen ein größerer Bauraum vorhanden ist.According to one embodiment, a lower end of the spring and / or a lower end of the shock absorber along the Z-axis is arranged at the height of an installation position of the wheel. In other words, the corresponding lower end is disposed adjacent to the installation position of the wheel. It is thus deeply positioned. As a result, on the one hand, a relatively long spring can be used. This means that the maximum possible spring travel in the operating state in relation to the total length of the spring is smaller. In particular, it is easier to prevent that the spring is fully compressed in the operating state. Even with a shock absorber, it may be advantageous if a larger space is available for this.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind das untere Ende der Feder und/oder das untere Ende des Stoßdämpfers niedriger als die Drehachse des Rades angeordnet. Auf diese Weise besteht auch dann, wenn die Feder bzw. der Stoßdämpfer am Fahrzeugaufbau relativ niedrig angeordnet sind, genug Raum für den Einbau der genannten Elemente, wobei normalerweise auch eine ungewollt starke Schrägstellung der Feder bzw. des Stoßdämpfers vermieden werden kann. Eine zu starke Schrägstellung kann zum einen die Aufnahme von senkrechten Kräften beeinträchtigen, zum anderen würden die durch die Feder vermittelten seitlichen Kräfte eventuell zu stark. Der Radträger kann bei dieser Ausgestaltung eine Art unteren Ausleger aufweisen, auf dem sich das untere Ende der Feder und/oder das untere Ende des Stoßdämpfers abstützen.According to a further embodiment, the lower end of the spring and / or the lower end of the shock absorber are arranged lower than the axis of rotation of the wheel. In this way, even if the spring or the shock absorber are arranged relatively low on the vehicle body, there is enough space for the installation of said elements, which normally also an unintentionally strong inclination of the spring or the shock absorber can be avoided. Too strong an inclination may affect the absorption of vertical forces on the one hand, on the other hand, the mediated by the spring lateral forces may be too strong. The wheel carrier may in this embodiment have a kind of lower arm, on which the lower end of the spring and / or the lower end of the shock absorber are supported.
Grundsätzlich kann die Feder durch unterschiedliche Baumformen realisiert werden, bspw. als pneumatische Feder. Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist die Feder als Schraubenfeder ausgebildet. Sie besteht hierbei typischerweise aus Federstahl oder Faserverbundkunststoff. Eine Schraubenfeder, bei der die Kraftwirkungslinie und die Mittellinie zusammenfallen, ist in entspanntem Zustand normalerweise gerade und zylinderförmig. Im Rahmen der Erfindung kommen hingegen Bauformen infrage, bei denen bspw. der Krümmungsradius der einzelnen Windungen variiert oder auch die Mittellinie in entspanntem Zustand gekrümmt ist.Basically, the spring can be realized by different tree shapes, eg. As pneumatic spring. According to another embodiment, the spring is designed as a helical spring. It typically consists of spring steel or fiber composite plastic. A coil spring in which the force line of action and the center line coincide is normally straight and cylindrical in the relaxed state. In the context of the invention, however, come into question designs in which, for example, the radius of curvature of the individual turns varies or the center line is curved in a relaxed state.
Gemäß einer solchen Ausgestaltung ist die Feder S-förmig ausgebildet. Dies bezieht sich auf die Form der Feder bzw. ihrer Mittellinie in entspanntem Zustand. Wie bereits oben angemerkt, sind derartige Federn normalerweise im gespannten Zustand gerade ausgebildet. Allerdings weisen Sie im gespannten Zustand eine Kraftwirkungslinie auf, die nicht mit der Mittellinie übereinstimmt, sondern zu dieser im Winkel steht. Ein ähnlicher Effekt lässt sich auch mit pneumatischen Federn mit einem Rollbalg aus einem Faser-Gummi-Verbund erzielen. Dabei wird eine zur geometrischen Mittellinie der pneumatischen Feder angewinkelte Kraftwirkungslinie durch die asymmetrische Ausgestaltung des Rollbalgs erreicht.According to such an embodiment, the spring is S-shaped. This refers to the shape of the spring or its center line in a relaxed state. As noted above, such springs are normally straight in the tensioned state. However, in the tensioned state, they have a force action line that does not coincide with the center line but is at an angle to it. A similar effect can be achieved with pneumatic springs with a rolling bellows made of a fiber-rubber composite. In this case, an angled to the geometric center line of the pneumatic spring force line of action is achieved by the asymmetrical design of the rolling bellows.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist die Feder C-förmig ausgebildet. Auch diese Aussage bezieht sich wiederum auf die Feder bzw. ihre Mittellinie in entspanntem Zustand. Im gespannten Zustand ist auch eine solche Feder normalerweise gerade. Bei dieser Art von Feder verläuft die Kraftwirkungslinie normalerweise parallel zur Mittellinie, allerdings seitlich versetzt zu dieser.According to another embodiment, the spring is C-shaped. Again, this statement refers to the spring or its center line in a relaxed state. When stretched, such a spring is usually straight. In this type of spring, the force line of action is normally parallel to the centerline, but laterally offset therefrom.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von unterschiedlichen, in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:Further advantageous details and effects of the invention are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the figures. Show it:
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, which is why these are usually described only once.
Eine Schraubenfeder
Die Zeichnung zeigt die Kraftwirkungslinie
Im vorliegenden Beispiel sind die Kraftwirkungslinien
Bei jeder der hier gezeigten Ausführungsformen kann eine Beeinflussung sowohl des statischen Drehmoments, das die Schraubenfeder
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Radaufhängung Arm
- 22
- Radträger wheel carrier
- 33
- Rad wheel
- 44
- Stoßdämpfer shock absorber
- 55
- Schraubenfeder coil spring
- 66
- Ausleger boom
- 77
- Mittellinie center line
- 88th
- Drehachse axis of rotation
- 9, 10.1–10.49, 10.1-10.4
- Kraftwirkungslinie Line of action
- 11, 1311, 13
- oberes Ende top end
- 12, 1412, 14
- unteres Ende lower end
- rD, rF0, rF1, rF2, rF3, rF4 r D , r F0 , r F1 , r F2 , r F3 , r F4
- effektiver Hebelarmeffective lever arm
- XX
- X-Achse X axis
- ZZ
- Z-Achse Z-axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DOERFLER, THOMAS, DR.-ING., DE |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MARKOWITZ, MARKUS, DR.-ING., DE |